一种空间悬挑结构安全智能施工装置及其施工方法与流程

本发明涉及收集装置，特别涉及一种空间悬挑结构安全智能施工装置及其施工方法。

背景技术：

1、鉴于公共建筑功能性和艺术性需求的提升，大跨度悬挑结构频繁出现于大型体育场馆、机场等公共建筑中，对结构的安全施工提出更高的需求。在进行这些悬挑结构与装饰施工时，一般采用搭设施工操作架，悬挑架或施工升降车等。一般对于悬挑距离较长时，常采用满堂落地式脚手架施工，但是该施工方式存在搭设周期较长，从而导致施工工期也会延长的问题，此外，该施工装置不能根据施工部位进行移动，因此在所有涉及的施工部位，都需搭设满堂落地式脚手架进行施工，这样存在材料用量大，一次投入多，租赁费用高的问题。而且采用该施工方式时，为确保架体安全还必须搭设较多的拉结点，然而设置较多的拉结点会影响室外装修施工，针对悬挑距离较长的结构，本领域技术人员也有采用悬挑架或施工升降车的方式进行施工，然而采用悬挑架进行施工时，由于悬挑架外侧的危险源点较多，悬挑架架体外侧基本无法施工，这样会导致悬挑施工的距离受限，不能满足交叉施工作业需求；而若采用施工升降车进行施工，由于施工升降车施工时需占用室外空间，而施工升降车的体积和重量较大，其一方面对占用的地面的强度有要求，另外也会对室外工程的施工有影响，此外，施工工程车的顶升高度较高，施工过程中的危险性较高，租赁费用也较高。

2、公开号为cn207419979u，公开了一种用于建筑施工现场的悬挑平台，属于建筑技术领域。包括前臂和后臂，所述前臂与所述后臂固定连接；所述前臂由主挑结构和操作平台组成，所述操作平台固定设置于所述主挑结构上；所述后臂由第一配重平台、第二配重平台、配重材料和滑轮组成，所述第一配重平台和第二配重平台活动连接，所述配重材料设置于第一配重平台和第二配重平台上，所述滑轮分别安装于所述第一配重平台和第二配重平台下方。采用本方案所述用于建筑施工现场的悬挑平台进行悬挑施工具有施工安全系数高、节省工期、降低施工成本，又能避免传统悬挑结构交叉施工作业冲突，具有极为重要的意义。

3、上述方案虽然能满足交叉施工作业需求并便于制作，但是通过滑轮配合设备配重平台调整位置后容易移位，设备形成对悬挑建筑结构的施工平台高度位置受限也难以稳定运作，而对施工平台进行支撑作用的主挑结构尺寸位置固定，设备难以通过升降施工平台高度来调整适配施工高度，也不便于运输，为此，我们提出一种空间悬挑结构安全智能施工装置及其施工方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种空间悬挑结构安全智能施工装置及其施工方法，通过设置的调动支撑单元和提升单元可以有效解决背景技术中的设备存在悬挑建筑结构施工平台高度位置受限，难以升降施工平台高度来调整适配施工高度、难以稳定运作、不方便运输的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种空间悬挑结构安全智能施工装置及其施工方法，本发明之装置包括呈“工”字型状的载板和操作平台：还包括设置在载板上的调动支撑单元和攀登组件、设置在载板和操作平台之间的提升单元以及固定安装在载板底面边角处的脚轮；

3、所述调动支撑单元包括矩形立柱、正向丝杆、反向丝杆、托块、矩形框板、支撑柱、皮带轮、传动皮带以及驱动电机，所述矩形立柱共设有两个并对称嵌设固定在载板两侧顶面，所述矩形立柱内部中空且其远离载板竖直中心轴的一侧表面开设有条形限位槽，所述正向丝杆以及反向丝杆分别通过轴承固定安装在两个矩形立柱上，所述托块共设有两个并分别与正向丝杆以及反向丝杆螺纹连接，且托块位于条形限位槽上，所述矩形框板其中相向两侧内壁中心处分别与两个托块端面连接，所述矩形框板另一侧内壁上固定设置有支撑块，所述支撑柱固定设置在支撑块底端，所述皮带轮共设有两个并分别固定套设在正向丝杆和反向丝杆位于矩形立柱外部的底端外周面上，所述传动皮带固定套设在皮带轮上，所述驱动电机固定安装在载板底面且其输出端与正向丝杆底端连接；

4、所述提升单元包括承载内箱、液压缸、覆盖外箱、引导框板、支撑竖杆以及支撑弹簧；所述承载内箱固定设置在载板顶面，所述液压缸固定设置在载板顶面中心处并位于承载内箱内部，所述操作平台固定设置在液压缸输出顶端并位于承载内箱上方，所述覆盖外箱固定设置在操作平台底面并位于承载内箱外侧，所述引导框板固定设置在承载内箱底端内壁上，且引导框板顶面边角处开设有定位通孔，所述支撑竖杆活动贯穿定位通孔且其顶端与操作平台底面连接，所述支撑弹簧固定设置在操作平台底面和引导框板顶面之间并位于支撑竖杆外侧。

5、优选地，所述支撑块、支撑柱以及脚轮均设置有四个并均呈矩形阵列分布设置。

6、优选地，所述支撑竖杆共设有四个并呈矩形阵列分布，所述支撑弹簧与支撑竖杆呈一一对应设置。

7、优选地，所述攀登组件包括支撑竖板、攀爬臂以及支撑斜板，所述支撑竖板固定设置在载板一侧凹面中心处并位于覆盖外箱和操作平台外部，若干所述攀爬臂等距间隔固定设置在支撑竖板一侧表面，所述支撑斜板固定设置在支撑竖板底端一侧表面，且支撑斜板顶部坡面上等距开设有若干阶梯凹槽，攀登组件主要配合人员依次攀登到达载板和操作平台上，攀爬臂上可以装配安全绳来保证人员安全。

8、优选地，所述操作平台顶面固定设置有围栏和控制箱，所述围栏靠近支撑竖板的一侧中心处设置有进出缺口，控制箱上设置有对驱动电机和液压缸的控制组件。

9、优选地，所述矩形立柱相对两侧表面分别固定设置有一个第一加强条，且第一加强条端部与载板顶面固定连接。

10、优选地，所述支撑竖板相对两侧表面分别固定设置有一个第二加强条，且第二加强条端部与载板一侧凹面固定连接。

11、优选地，所述载板底面固定设置有防护箱，且防护箱位于传动皮带以及驱动电机外侧。

12、一种空间悬挑安全智能施工装置的施工方法，包括以下步骤：

13、步骤一：移位

14、人员整体推动设备，固定安装在载板底面边角处的脚轮滚动帮助设备移动到工作位置，操作平台到达悬挑建筑待施工区域附近；

15、步骤二：攀登

16、处于地面的施工人员携带工具利用支撑斜板顶部坡面上等距的若干阶梯凹槽初步攀爬到支撑竖板上，人员通过等距间隔固定设置在支撑竖板一侧表面的攀爬臂进行再一次攀爬并通过围栏上的进出缺口到达操作平台上；

17、步骤三：制动调整

18、人员通过控制箱控制驱动电机运作，驱动电机带动正向丝杆在其中一个矩形立柱上转动，套设在两个皮带轮上的传动皮带可以带动反向丝杆在另一个矩形立柱上反向转动，螺纹旋向相反设置的正向丝杆和反向丝杆在不同方向转动状态下，分别与正向丝杆和反向丝杆螺纹连接的两个托块可以保持同步提升和同步下降，矩形框板被托块带动后在载板外侧升降可以帮助支撑柱升降调整，支撑柱下降代替脚轮接地可以帮助设备进行制动，而且支撑柱位于载板下方的部分可以配合操作平台进行一定范围的初步提升调整；

19、步骤四：提升施工

20、人员通过控制箱控制液压缸运作，固定设置在载板顶面中心处并位于承载内箱内部的液压缸运作可以带动操作平台升降调整与载板的距离，操作平台和施工人员可以进一步提升高度位置来适配悬挑建筑结构的高度，固定设置在操作平台底面并位于承载内箱外侧的覆盖外箱可以在承载内箱外侧升降配合操作平台调动并避免外界雨水杂物接触液压缸和支撑弹簧，与操作平台底面连接的多个支撑竖杆可以在引导框板顶面边角处的定位通孔内滑动升降配合操作平台调动，设置在操作平台和引导框板之间并位于支撑竖杆外侧的支撑弹簧可以形变伸缩配合操作平台调整，操作平台也可以得到支撑弹簧的辅助支撑避免晃动，操作平台接近悬挑建筑结构后，人员进行一定区域内的施工；

21、步骤五：收缩下移

22、人员控制液压缸将操作平台在承载内箱顶端下放完成初步下移，控制驱动电机将支撑柱上移远离地面，设备整体高度位置进一步收缩，脚轮接触底面配合设备再次运输，人员通过攀登组件离开设备。

23、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

24、1.本发明中，通过设置调动支撑单元，通过驱动电机可以带动正向丝杆在其中一个矩形立柱上转动，套设在两个皮带轮上的传动皮带可以带动反向丝杆在另一个矩形立柱上反向转动，螺纹旋向相反设置的正向丝杆和反向丝杆在不同方向转动状态下，分别与正向丝杆和反向丝杆螺纹连接的两个托块可以保持同步提升和同步下降，矩形框板被托块带动后在载板外侧升降可以帮助支撑柱升降调整，支撑柱下降代替脚轮接地可以帮助设备进行制动，而且支撑柱位于载板下方的部分可以配合操作平台进行一定范围的初步提升调整，反向操作将支撑柱上移远离地面，设备整体高度位置可以收缩调整，设备形成对悬挑建筑结构的施工平台高度位置调整范围扩大也方便稳定制动运作。

25、2.本发明中，通过设置提升单元，固定设置在载板顶面中心处并位于承载内箱内部的液压缸运作可以带动操作平台升降调整与载板的距离，操作平台和施工人员可以进一步提升高度位置来适配悬挑建筑结构的高度，固定设置在操作平台底面并位于承载内箱外侧的覆盖外箱可以在承载内箱外侧升降配合操作平台调动并避免外界雨水杂物接触液压缸和支撑弹簧，与操作平台底面连接的多个支撑竖杆可以在引导框板顶面边角处的定位通孔内滑动升降配合操作平台调动，设置在操作平台和引导框板之间并位于支撑竖杆外侧的支撑弹簧可以形变伸缩配合操作平台调整，操作平台也可以得到支撑弹簧的辅助支撑避免晃动，操作平台接近悬挑建筑结构后，人员可以进行一定区域内的施工，设备升降调整施工平台高度范围广泛且操作施工过程稳定性高。